6. Нагрузка

Расчёт массы судна прризводят суммированием масс отдельных частей корпуса, механихмов, устройств, оборудования и грузов, перевозимых на судне.

Водоизмещение судна с полным грузом – масса суднапри наибольшейдопустимой осадке, установленной для данного суднапри выходе его в рейс.

Разбивки нагрузки судна по разделам

Длина	L	90,00м(86,43)
Ширина	B	13,00 м
Высота борта	H	11,50 м
Осадка	T	6,00 м
Водоизмещение	D	4510,5 тонн
Чистая грузоподъемность	Рг	2400 тонн
Ледовые усиления	Ice 2
Скорость хода	υs	16 уз
Дальность плавания	r	1300 миль
Автономность	A	40 сут
Экипаж	nэ	27 чел
Высота бака, юта, надстроек	Hб.,ю., надс.	3 м
Длина грузовых трюмов	Lгр.тр.	66,6 м
Длина бака	Lб	5,4 м
Длина юта	Lю	18 м
Длина рубки	Lр	12,6 м
Тип двигателя	МОД
Количество гр. винтов	nв	1
Поперечные переборки	nпоп	11
Продольные переборки	nпр х Lпр	1 х 72,00 м
Двойной борт	Lдб	66,64 м
Высота двойного борта	Ндб	11,5м
Платформа	Lп	18м
Высота яруса рубки	Hяр.р.	2,5м
Ширина яруса рубки	B яр.р.	10,4м

Коэффициент общей полноты

δ = = 0,653.

01 раздел.

Площадь НО:

Ω = 86,43 ∙ (1,7 ∙ 11,5 + 0,653 ∙ 13) = 2423 (м²).

Р_но= 1,80∙10^-2 ∙ (1,23 – 0,11 ∙ 1) ∙ 2423∙ 6 ^1/3 ∙ 11,5 ^1/2 = 299,72 (т).

Высота двойного дна по правилам DNW: Н_норм = 0,15 ∙ 13^1/2 ∙ 6^1/4 = 0,85 (м), примем Н_дд = 0,8 (м).

Р_дд= 3,27∙10^-2 ∙ 0,653 ∙ 86,43 ^4/3 ∙ 13^4/3 ∙ (⁶/_11,5)^8/9 ∙ (0,80/0,85) = 128,43 (т).

Ледовые усиления класса Ice2: Р_Ice = 2,00∙10^-5 ∙ 86,43³ = 12,91 (т).

Р₀₁₀₁₀₁= 299,72 + 0,85 + 12,91 = 440,36 (т).

Главная палуба:

Коэффициент влияния люков: k_л = 1,784 – 0,50 ∙ ⁰/_86,43 = 1,784.

Р_гп= 8∙10^-2 ∙ 1,784∙ 86,43 ∙ 13 ^1,25 = 160,3 (т).

Первая промежуточная палуба:

Р_1нп = 1,7∙10^-2 ∙ 0,653^1/2 ∙ 86,43 ^5/4 ∙ 13 ^5/4 = 89,56 (т),

Платформа № 1:

Р_2нп1 = 0,265∙10^-2 ∙ 0,653^1/2 ∙ 18 ^7/4 ∙ 13 = 4,3 (т).

Р₀₁₀₁₀₂= 160,3 + 89,56 + 4,3 = 254,2 (т).

Поперечные переборки:

Р_пп= 0,69∙10^-2∙ 1 ∙ 0,653 ∙ 13 ∙ 11,5 ^7/3 = 17,34(т).

Продольная переборка и двойные борта:

Р_пp= 0,62∙10^-2 ∙ 72,00 ∙ 86,43^5/2 ∙ (^11,5/^11,5) = 38,58 (т).

Р_дб= 0,62∙10^-2 ∙ 2 ∙ 66,64 ∙ 86,43^5/2 ∙ (^11,5/^11,5) = 71,42 (т).

Р₀₁₀₁₀₃= 17,34+ 38,58 + 71,42 = 127,34 (т).

Надстройки:

Длина надстроек L_н= 8 + 5,4 = 13,4 м. Высоту надстроек примем H_н= 3,00 м.

f(H_н) = 0,24 ∙ 3,00 + 0,44 = 1,16.

Р_н= 0,294 ∙ 13,4 ∙ 13^3/4 ∙ 1,16= 31,3 (т).

Рубка:

Высота рубки H_р= 4∙ 2,50 = 10 (м).

f(H_р) = 0,24∙ 10 + 0,45 = 2,85.

Ширина рубки B_р≈ 0,8В = 0,8 ∙ 13 ≈ 10,4 (м).

f(B_р) = 0,73 ∙ (10,4/13) + 0,44 = 0,267.

Р_р= 0,239 ∙ 12,6 ∙ 10,4 ∙ 0,267 ∙ 2,85 = 23,83 (т).

Р₀₁₀₁₀₄= 31,3 + 23,83 = 55,12 (т).

Специальные конструкции и выступающие части:

Р₀₁₀₁₀₅ + Р₀₁₀₁₀₆= Р_мк = 4,33∙10^-3 ∙ 86,43 ∙ 13∙ 11,5= 55,95 (т).

Масса металлического корпуса:

Р₀₁₀₁= 440,36 + 254,2 + 127,34 + 55,12 +55,95 = 932,97 (т).

Фундаменты и подкрепления: Р₀₁₀₂= 3,25∙10^-3 ∙ 86,43 ∙ 13 ∙ 11,5 = 42 (т).

Дельные вещи: Р₀₁₀₃= 0,338 ∙ (86,43 ∙ 13 ∙ 11,5)^2/3= 99,01 (т).

Неметаллические части корпуса: Р₀₁₀₄= 0,020 ∙ (86,43 ∙ 13 ∙ 11,5)^2/3= 5,86 (т).

Окраска и протекторы: Р_оп = 0,0425 ∙ (86,43 ∙ 13 ∙ 11,5)^2/3= 12,54(т).

Цементировка: Р_ц = 2,75∙10^-2 ∙ 86,43 ∙ 13 = 30,9 (т).

Покрытия и окраска: Р₀₁₀₅= 12,54 + 30,9 = 43,35 (т).

Изоляция и зашивка: Р₀₁₀₆= 0,136 ∙ (86,43 ∙ 13 ∙ 11,5)^2/3= 39,84 (т).

Воздух в корпусе: Р₀₁₀₇ = 9,3∙10^-4 ∙ 4510,5 = 4,2 (т).

Оборудование помещений: Р₀₁₀₈= 1,26 ∙ 27 = 34,02 (т).

Масса корпуса: Р₀₁= 932,97 + 42+99,01+ 5,86 + 43,35+ 39,84 + 4,2 + 34,02= 1201,3(т).

Масса устройств: Р₀₂= 0,3 ∙ 4510,5^2/3= 81,5(т).

Масса систем: Р₀₃ = 0,35 ∙ 4510,5^2/3= 95(т).

Скорость υ = 0,514 ∙ 16 = 8,22 (м/с).

Площадь лобового сопротивления:

ω_лс = (11,5– 6,00 + 3,00) ∙ 13 + 10 ∙ 12,6 = 236,5 (м²).

Воздушное сопротивление:

= 8,82 (кН).

Площадь смоченной поверхности:

Ω = 86,43 ∙ (1,7 ∙ 6 + 0,653 ∙ 13) = 1613,38 (м²).

Число Рейнольдса:

Re = = 4,554∙10⁸.

Число Фруда:

Fr = = 0,286.

Коэффициент сопротивления трения:

1,73∙10^-3.

По графику находим для Fr = 0,286 и δ = 0,653 – ξ_ос = 2,90∙10^-3.

Примем ξ_ш= 0,50∙10^-3.

ξ_в = 1,73∙10^-3 + 2,9∙10^-3 + 0,50∙10^-3 = 5,13∙10^-3.

= 286,61 (кН).

Полное сопротивление:

R = 286,61 + 8,22= 295,43 (кН).

Буксировочная мощность:

N_букс = 295,43 ∙ 8,22 = 2428,43 (кВт).

Пропульсивный коэффициент: Примем k = 1,20. КПД винта примем η_д = 0,700; коэффициент влияния корпуса η_к = 0,980; КПД передачи для МОД η_п = 0,970, КПД валопровода для промежуточного расположения МО η_в = 0,980.

η = 0,700∙0,980∙0,970∙0,980 = 0,652.

Мощность СЭУ:

4469,5 (кВт).

Масса СЭУ: Р₀₄= 0,100 ∙ 4469,5 = 446,95 (т).

Поскольку МО смещено в корму масса снижается на 2 - 3%. Тогда,

Р₀₄= 0,98 ∙ 446,95 = 438,01(т).

Масса электрооборудования: Р₀₅= 0,07 ∙ 4510,50^2/3= 19(т).

Масса постоянного балласта: Р₁₀= 0 (т).

Масса запаса водоизмещения: Р₁₁= 0.

Массу постоянных жидких грузов примем равной 1 % от водоизмещения:

Р₁₂= 0,01 ∙ 4510,50= 45,105 (т).

Сумма разделов: Р_Σ= 1201,3+ 81,5 +95+ 438,01+19 + 0 + 0 = 1834,8(т).

"Экипаж, расходные материалы и среды"

Р₁₄ = 0,15 · 27+ 1,15· 27 (5 · 0,15 + 40 · 0,0005) = 27,96 (т).

"Запас топлива, воды, масла"

Р₁₆ = 0,18 ∙ 10^-3 ∙ 1,1 ∙ 1,05 ∙ 1,08 ∙ 4469,5 = 81,54 (т).

D - Σp = DW – Р₀₇+ Р₀₉+ Р₁₃ = 4519,5 – 1834,8 = 2676 (т).

DW = 2600 (т) Р₀₇ + Р₀₉ + Р₁₃ = 76 (т).

DW – Р₁₄ – Р₁₆ = 2491 (т). Р₁₇ + Р₁₈ = 91 (т).

Масса груза: Р₁₅ = 2400 (т).

Нагрузка судна порожнем

Вариант нагрузки 1